Лучшие вопросы
Таймлайн
Чат
Перспективы

AP1000

Из Википедии, свободной энциклопедии

Remove ads

AP1000 — американский двухконтурный водо-водяной ядерный реактор (PWR)[1] с электрической мощностью энергоблока порядка 1,1 ГВт, разработанный компанией «Вестингауз Электрик» (Westinghouse Electric Company). AP1000 стал первым реактором для энергоблоков АЭС поколения III+, получившим сертификат Комиссии США по ядерному регулированию (Nuclear Regulatory Commission, NRC)[2]. Ожидалось, что благодаря реактору AP1000 — «Вестингауз» станет монополистом на рынке энергетических реакторов поколения III+[3].

На 2023 год построено 5 энергоблоков с этими реакторами, на трёх АЭС (в США и Китае).

Remove ads

Конструкция

Суммиров вкратце
Перспектива

AP1000 — двухконтурный реактор с водой под давлением (два вертикальных парогенератора), с общей электрической мощностью 1117 МВт[4]. Представляет собой эволюционное развитие проекта реактора AP600 (600 МВт)[2], представляя собой более мощную модель с примерно такими же размерами[1][5]. По сравнению с AP600 тепловая мощность увеличилась с 1933 до 3400 МВт, количество топливных сборок с 145 до 157, длина сборки — с 12 до 14 футов[сколько?]. Увеличены высота защитной оболочки, площадь теплообмена в парогенераторе и мощность ГЦН (главный циркуляционный насос)[6].

Авторы проекта заявляют, что реактор AP1000 является наиболее дешёвым среди других проектов реакторов 3-го поколения, поскольку в нём широко используются существующие технологии. В конструкции также уменьшено количество компонентов, в том числе труб, кабелей и электроприводной арматуры. Стандартизация и лицензирование типа также должно помочь сократить сроки и стоимость строительства. По сравнению с конструкцией реакторов PWR 2-го поколения от «Вестингауз», AP1000 имеет[4]:

  • на 50 % меньше клапанов, связанных с системами безопасности;
  • на 35 % меньше насосов;
  • на 80 % меньше трубопроводов, связанных с системами безопасности;
  • на 85 % меньше управляющих кабелей;
  • на 45 % меньший строительный объём.

Также они заявляют, что AP1000 занимает меньшую площадь, чем большинство существующих подобных реакторов, использует примерно в пять раз меньше бетона и арматуры, чем предыдущие проекты.[4]

При проектировании реактора и АЭС использовалась вероятностная оценка рисков. По заявлению NRC, АЭС, использующие AP1000, имеют на порядок более высокую безопасность, чем АЭС, изученные в NUREG-1150. Максимальная частота повреждений активной зоны для АЭС с блоками AP1000 оценивается в 5,09 × 10−7 в год.[7]

Отработанное топливо, полученное после кампании в AP1000, хранится как минимум 5-10 лет в пристанционном бассейне выдержки на территории АЭС.[8]. Затем оно может быть перемещено в надземные сухие контейнеры для хранения так же, как это делают в настоящее время при эксплуатации других американских ядерных реакторов[4].

Реакторы продолжают производить тепло из радиоактивных продуктов распада даже после остановки цепной реакции, поэтому необходимо удалять это тепло, чтобы избежать расплавления активной зоны реактора. В системе пассивного охлаждения («Passive Core Cooling System») реактора AP1000 постоянный ток от блочных батарей используется для питания автоматики и оборудования, которые должны функционировать в течение первых 30 минут после аварийного останова. Эта система автоматически активируется, даже если операторы реактора не предпринимали никаких действий[9]. Электрические системы, необходимые для инициирования пассивных систем, не зависят от внешних или дизельных электростанций и клапаны не требуют гидравлических или пневматических систем[1][10].

Конструкция предназначена для пассивного отвода тепла в течение 72 часов за счёт самотёка воды из бака установленного сверху корпуса реактора, после чего бак должен быть пополнен.[4]

Срок службы: 60 лет.[источник не указан 1375 дней]

В декабре 2005 — январе 2006 года Комиссия США по ядерному регулированию (NRC) впервые сертифицировала проект реактора AP1000[1] (дополненная версия проекта — в конце 2011 года[11]). Получение сертификата означает, что подрядчики для будущих американских АЭС могут получить лицензию «Комбинированная лицензия на строительство и эксплуатацию» (Combined Construction and Operating License), чтобы начать строительство.

Безопасность

Реактор широко использует системы пассивной безопасности[12].

Критике безопасности реактора подвергался больше всего контайнмент, сделанный по новой технологии модульного строительства. Критика состояла в том, что если начнется коррозия стали контайнмента, то радиоактивные газы смогут покинуть корпус контайнмента и попасть в окружающую среду. Также прочность самого контаймента была недостаточной.[13]

Remove ads

Строящиеся и построенные реакторы

КНР

В 2008 Китай начал строительство 4 блоков по проекту AP1000-2005 — по два на АЭС Саньмэнь и АЭС Хайян. Субподрядчиком выступила корпорация SNPTC (State Nuclear Power Technology Corporation)[14].

Подробнее Энергоблок, Физический пуск ...
США

В декабре 2011 NRC одобрила строительство нескольких реакторов AP1000 в США[15][16]:

Строительство этих энергоблоков началось в 2013 году.

Подробнее Название, Локация ...
Remove ads

Планы

Суммиров вкратце
Перспектива

Китай

Основная статья: Атомная энергетика Китая

Китай использует проект AP1000 для двух своих АЭС, строительство которых началось в 2008 году. Ввод в эксплуатацию первых блоков планировался на 2013—2015 годы, но был перенесён на 2017:

По два блока на каждой АЭС строятся по раннему проекту AP1000-2005, без дополнительного усиления корпуса реактора для защиты от падения самолётов.[14] [17].

Всего на каждой АЭС запланировано по шесть блоков AP1000.

Также, имелись планы по постройке одного блока AP1000 на АЭС Сяньнин (咸宁核电站) к 2015 году[18].

В декабре 2009 было принято решение начать строительство первого блока CAP1400 (новый реактор на базе AP1000) вблизи исследовательского реактора HTR-10 (10 МВт, Университет Цинхуа). Начало строительства было запланировано на 2013, ввод в эксплуатацию — в 2017 году[18]. Строительство было начато в 2014 году[19][20], по другим данным в 2018 году[21].

США

Комиссия США по ядерному регулированию (Nuclear Regulatory Commission, NRC) одобрила строительство нескольких реакторов AP1000 в США:

Украина

31 августа 2021 года руководитель ГП «НАЭК „Энергоатом“» Пётр Котин и президент и главный исполнительный директор компании «Вестингауз Электрик» Патрик Фрагман подписали, в присутствии президента Украины В. Зеленского, Меморандум о сотрудничестве, который предусматривает размещение на украинских АЭС реакторов Westinghouse AP1000. Меморандум предусматривает участие компании «Вестингауз» в достройке четвёртого энергоблока Хмельницкой АЭС по технологии AP1000, и ещё четырёх энергоблоков других атомных электростанций Украины[24].

Remove ads

Проблемы

Суммиров вкратце
Перспектива

АЭС Саньмэнь

Сертификат Комиссии США по ядерному регулированию на реактор AP100 был получен в январе 2006 года. Строительство четырёх энергоблоков на АЭС Саньмэнь началось в 2008 году.

Наибольшие проблемы при проектировании и эксплуатации реакторов связаны с главными циркуляционными насосами (ГЦН), которые были разработаны компанией «Curtiss Wright» на основе ГЦН реакторов для ВМС США и не имели опыта применения в реакторах большой мощности. Для ГЦН АР1000 не было предусмотрено возможности демонтажа, поскольку предполагалось, что он может без ремонта и технического обслуживания функционировать в течение всего срока службы станции, составляющего 60 лет[25].

В 2009 году у ГЦН, предназначенных для АЭС Саньмэнь, во время испытаний разрушились подшипники и получили повреждения маховики. В 2011 году при аналогичных испытаниях произошёл перегрев насоса. В январе 2013 года обнаружено разрушение лопатки рабочего колеса, от которого отвалился кусок размером 7×6 см. В конце 2013 года отмечен чрезмерный износ уплотняющих элементов насоса[25].

После внесённых в конструкцию изменений в мае 2015 года прошли успешные испытания насосов, после чего проблемы ГЦН были объявлены решёнными. Однако в июне 2015 года, перед поставкой насосов заказчику, в лопатках турбины были обнаружены трещины шириной 10—12 мм. В результате было объявлено, что начало коммерческой эксплуатации реактора сдвигается на 2017 год[25].

22 декабря 2018 года, через месяц после начала коммерческой эксплуатации, вышел из строя один из четырёх ГЦН энергоблока две станции Саньмэнь, что привело к аварийному отключению реактора автоматикой. Точные причины неисправности не объявлены. В процессе устранения неисправности ГЦН был извлечён из теплообменника, несмотря на то, что по первоначальному проекту не подлежал демонтажу. Ремонт продолжался около года, и 14 ноября 2019 года в активную зону реактора было загружено топливо для повторного пуска. В результате годичного простоя компания CNNC, являющаяся оператором станции, понесла убытки в сумме 570 млн долл. Сообщается, что энергоблок 1 АЭС Саньмэнь работает без сбоев[26].

АЭС «Вогтль»

В июне 2021 года эксперты, исследовавшие положение дел на строительстве 3-го энергоблока АЭС Вогтль, пришли к выводу, что запуск реактора произойдёт не ранее лета 2022 года (первоначально запуск энергоблока 3 планировался на 2016 год, а энергоблока 4 — на 2017 год) — сроки вместо предполагаемых 6 лет составили 14 лет. Стоимость проекта также возросла на 2 млрд долл. и составила 27 млрд долл. (в сумме, за два энергоблока), что почти вдвое превышает первоначальную смету[27]. В 2022 году затраты на проект оцениваются уже в 34 млрд. долл.[28], при цене за кВт в 15 500 долл. против запланированных 6400 долл.[28]

Remove ads

CAP1000 и CAP1400

На основе AP1000 китайские атомщики создали собственный реактор CAP1400 проектной электрической мощностью 1530 МВт и тепловой мощностью 4040 МВт. Реактор позиционируется производителем как лицензионно-чистый, пригодный для экспортных поставок[29][30].

CAP1000

Подробнее Название, Локация ...

CAP1400

2 ноября 2018 года было получено разрешение на строительство двух первых блоков CAP1400 в провинции Шаньдун[31]; строительство начато в конце июля 2019 на АЭС Шидаовань-2.[32]

Подробнее Название, Локация ...
Remove ads

Ссылки

Remove ads

Примечания

Loading related searches...

Wikiwand - on

Seamless Wikipedia browsing. On steroids.

Remove ads
Remove ads